(57)【要約】【課題】  プラスチック光ファイバの伝送損失と帯域特性を悪化させることなく樹脂を被覆する。【解決手段】  光ファイバロール１５から送出機２１によりＰＯＦ１２を搬送する。テンション制御機２２で被覆張力を１０ｇ〜１００ｇに調整する。温度１５０℃以下の溶融樹脂を金型２４を用いてＰＯＦ１２に被覆する。ＰＯＦ１２に樹脂が被覆されて光ファイバコード２６となる。光ファイバコード２６を水槽２７に搬送する。樹脂を硬化させて保護層とする。冷却張力は、下流側の引取機２９で調整する。巻取テンション制御機３２で光ファイバコード２６の巻取張力を調整する。巻取機３４で光ファイバコード２６をロール３５として巻き取る。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアとクラッドとを有するプラスチック光ファイバに樹脂を被覆してプラスチック光ファイバコードを製造する方法において、
すべての工程において前記プラスチック光ファイバに加わる張力が、１０ｇ以上１００ｇ以下であることを特徴とするプラスチック光ファイバコードの製造方法。
【請求項２】
前記プラスチック光ファイバは、１０ｇ以上１００ｇ以下の張力で、整列巻きされているロール状であり、
前記ロールから連続的に前記プラスチック光ファイバを引き出し、
前記プラスチック光ファイバに樹脂を被覆することを特徴とする請求項１記載のプラスチック光ファイバコードの製造方法。
【請求項３】
前記プラスチック光ファイバに被覆する際の前記樹脂の温度を１５０℃以下とすることを特徴とする請求項１または２記載のプラスチック光ファイバコードの製造方法。
【請求項４】
前記被覆された樹脂の平均厚みＬ（μｍ）と前記プラスチック光ファイバの径Ｄ（μｍ）との比（Ｌ／Ｄ）を
０．１≦（Ｌ／Ｄ）≦１．５の範囲とすることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１つ記載のプラスチック光ファイバコードの製造方法。
【請求項５】
前記プラスチック光ファイバの径Ｄ（μｍ）が、２００μｍ以上７５０μｍ未満であることを特徴とする請求項１ないし４いずれか１つ記載のプラスチック光ファイバコードの製造方法。
【請求項６】
前記被覆された樹脂の平均厚みＬ（μｍ）を１００μｍ以上５００μｍ以下とすることを特徴とする請求項１ないし５いずれか１つ記載のプラスチック光ファイバコードの製造方法。
【請求項７】
前記樹脂が、ポリオレフィン系樹脂であることを特徴とする請求項１ないし６いずれか１つ記載のプラスチック光ファイバコードの製造方法。
【請求項８】
前記コアの最大屈折率が、前記クラッドの屈折率より０．００１以上大きいことを特徴とする請求項１ないし７いずれか１つ記載のプラスチック光ファイバコードの製造方法。
【請求項９】
前記プラスチック光ファイバの横断面が、前記コアの中心から半径方向に向かって連続的に屈折率が低下していることを特徴とする請求項１ないし８いずれか１つ記載のプラスチック光ファイバコードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック光ファイバコードの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コア及びクラッドが共にプラスチックのプラスチック光ファイバ（以下、ＰＯＦと称する）は、素材が全てプラスチックで構成されているため、伝送損失が石英系光ファイバと比較してやや大きいという短所を有するものの、良好な可撓性を有し、軽量で加工性が良いという長所を有する。また、石英系光ファイバと比較して、口径の大きい光ファイバとして製造し易く、さらに低コストで製造可能であるという長所をも有する。そこで、光通信の送受を行う電子装置間において、その伝送損失が問題にされない近距離の光伝送路として、石英系光ファイバに比べて使いやすく低価格なため多用されており、特に、ＬＡＮ，ＩＳＤＮ等の次世代通信網構想において重要となっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ＰＯＦは、一般的には、重合体をマトリックスとする有機化合物からなる芯（以下、コア部またはコアと称する）と、コア部と屈折率が異なる（一般的には低屈折率の）有機化合物からなる外殻（鞘とも称される。以下、クラッド部またはクラッドと称する）とから構成される。コア部に入射した入射光は、コア部とクラッド部との界面で全反射を繰り返しながら伝送される。このようなＰＯＦは、ステップインデックス（ＳＩ）型と称されている。
【０００４】
近年、中心から外側（半径方向）に向かって屈折率の大きさに分布を有するコア部を備えた屈折率分布型（グレーデッドインデックス型，以下、ＧＩ型と称する）ＰＯＦは、伝送する光信号の帯域を大きくする（広帯域化）ことが可能なため、高い伝送容量を有する光ファイバとして注目されている（例えば、特許文献２ないし５参照。）。
【０００５】
ＧＩ型光ファイバは、ＧＩ型のプラスチック光ファイバ母材（以下、プリフォームと称する）を製造した後に、加熱溶融して線引き（延伸）することで外径の異なる様々なＰＯＦを作製することが可能である。線引きされたＰＯＦは、引張応力が高いときは伝送損失の悪化や破断のおそれがある。また、もつれ易く扱い難くなり、ハンドリング性が悪化する場合がある。そこで、ＰＯＦに熱可塑性樹脂などのポリマーを被覆して、プラスチック光ファイバコード（以下、光ファイバコードと称する）とすることでこれら問題を解消している。なお、以下の説明においてＰＯＦに被覆された樹脂を保護層と称する。
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−１３０９０４号公報
【特許文献２】特許３３３２９２２号公報
【特許文献３】国際公開第９３／０８４８８号パンフレット
【特許文献４】国際公開第９４／０４９４９号パンフレット
【特許文献５】特開平８−５８４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ＰＯＦに熱可塑性樹脂を被覆して保護層を形成する際に、高い張力（テンション）でロール状に巻き取った状態からＰＯＦを送り出すと、ＰＯＦの搬送路の変動に伴って被覆が均一に行われず保護層の厚みが変動するといった不具合（径ブレ）や、保護層の厚みの偏りにより、ＰＯＦにマイクロベンディングが発生して伝送損失の悪化が起こりやすいなどの問題が生じている。
【０００８】
線引きを行ったＰＯＦを所定の値を超える張力で芯材にロール状に巻き取ると、張力が負荷された状態で保存されることとなる。その間で、ＰＯＦのねじれやクロス状態などの巻き癖が生じていると、ＰＯＦにマイクロベンディングが発生し、そのＰＯＦから光ファイバコードを製造した際に、伝送損失の悪化の原因ともなる。さらにＰＯＦに巻き癖がついたまま樹脂の被覆を行うと保護層の厚みの変動が生じ外径が一定の光ファイバコードを得ることができない問題も生じている。
【０００９】
現在は、プラスチック光ファイバの伝送損失の低下、帯域特性の広帯域化が求められている。伝送損失の低下は、コアとクラッドとの界面不整を発生させない，コア径を均一とする，延伸に伴う分子配向を生じさせないことが必要である。また、帯域特性の広帯域化には、ＰＯＦの細線化、比屈折率差の低下，マイクロベンディングの防止などが必要である。
【００１０】
ところで、樹脂を被覆する際には、樹脂を加熱して溶融させている。また、ＰＯＦは、連続して被覆装置に搬送されていると、所望の張力が付与されている。このようにＰＯＦに樹脂を被覆する際に、樹脂からの熱が付加されると共に張力が付与されているため、ＰＯＦの変形例えばコア径の変動が生じやすくなる。また、ＧＩ型のコアの場合には屈折率分布に変動が生じて伝送損失及び帯域特性の悪化が生じる場合がある。
【００１１】
次に被覆された樹脂を冷却して硬化して保護層とする。この場合に、ＰＯＦを構成しているポリマーも若干の流動性を有している場合がある。そこで、冷却すると若干ながらＰＯＦのポリマー分子の再配列が生じるおそれがある。特に、連続して被覆，冷却を行う被覆ラインで保護層を形成している場合には、ＰＯＦの搬送方向に所定の張力が付与されている。そのため、ＰＯＦのポリマーは、張力の方向に従ってマクロ区画で結晶化が生じてその結晶が入射光の散乱を招き、伝送損失の悪化を招くおそれがある。なお、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）は、その構造単位から非晶性であるが冷却及び張力付与によりポリマーの配向が生じるおそれがある。また、ＰＭＭＡを主成分とするＧＩ型コアの場合には、中心部に行くに従い、二乗分布的に屈折率が高くなるように制御されている。これにより、光軸にすべての入射光が交差しながら伝送するので広帯域化を可能としている。そのため、コア部に光の散乱を誘発する結晶領域が生じていると、その効果が得られにくくなり帯域特性の低下を招く場合がある。
【００１２】
さらに、連続的に製造されている光ファイバコードをロール状に巻き取る際に、その巻取張力が大きいと光ファイバコードに大きな曲げ応力が付加され、ＰＯＦの一部に曲げが生じるおそれがある。この曲げはコア内に入射された伝送光の集捉性が一部失われて入射光の放射損失が生じ、入射光の透過光量が減少して伝送損失の悪化を招くという問題もある。
【００１３】
本発明の目的は、被覆時のＰＯＦの径ブレが無く安定して被覆でき、被覆後のプラスチック光ファイバコードの伝送損失，帯域特性などの光学特性の悪化を抑制するプラスチック光ファイバコードの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のプラスチック光ファイバコードの製造方法は、コアとクラッドとを有するプラスチック光ファイバに樹脂を被覆してプラスチック光ファイバコードを製造する方法において、すべての工程において前記プラスチック光ファイバに加わる張力が、１０ｇ以上１００ｇ以下である。前記工程には、母材を延伸してプラスチック光ファイバを得る工程，前記プラスチック光ファイバを巻き取る工程，前記プラスチック光ファイバに前記樹脂を被覆する工程，前記被覆された樹脂を冷却する工程及び前記プラスチック光ファイバコードを巻き取る工程などが挙げられる。前記プラスチック光ファイバは、１０ｇ以上１００ｇ以下の張力で、整列巻きされているロール状であり、前記ロールから連続的に前記プラスチック光ファイバを引き出し、前記プラスチック光ファイバに樹脂を被覆することが好ましい。前記プラスチック光ファイバに被覆する際の前記樹脂の温度を１５０℃以下とすることが好ましい。
【００１５】
前記被覆された樹脂の平均厚みＬ（μｍ）と前記プラスチック光ファイバの径Ｄ（μｍ）との比（Ｌ／Ｄ）を０．１≦（Ｌ／Ｄ）≦１．５の範囲とすることが好ましい。前記プラスチック光ファイバの径Ｄ（μｍ）が、２００μｍ以上７５０μｍ未満であることが好ましい。前記被覆された樹脂の平均厚みＬ（μｍ）を１００μｍ以上５００μｍ以下とすることが好ましい。
【００１６】
前記樹脂が、ポリオレフィン系樹脂であることが好ましい。前記コアの最大屈折率が、前記クラッドの屈折率より０．００１以上大きいことが好ましい。前記プラスチック光ファイバの横断面が、前記コアの中心から半径方向に向かって連続的に屈折率が低下していることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のプラスチック光ファイバコードの製造方法は、コアとクラッドとを有するプラスチック光ファイバに樹脂を被覆してプラスチック光ファイバコードを製造する方法において、すべての工程において前記プラスチック光ファイバに加わる張力が、１０ｇ以上１００ｇ以下であるから、伝送損失の悪化を抑制できる。
【００１８】
さらに、前記プラスチック光ファイバがＧＩ型の場合には、コア部の屈折率分布に変動が生じることを防止でき、伝送損失，帯域特性などの光学特性の悪化が抑制された光学特性に優れるＧＩ型プラスチック光ファイバコードを得ることができる。なお、前記効果は、前記プラスチック光ファイバの径が２００μｍ以上７５０μｍ未満のものを用いる際に、その効果は顕著に現れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明に係るプラスチック光ファイバコードの製造方法について、ＧＩ型光ファイバコードの製造方法を例に示し説明する。しかしながら、本発明は、例えばステップインデックス（ＳＩ）型マルチモードプラスチック光ファイバコード，ＳＩ型シングルモードプラスチック光ファイバコード，シングルモード（ＳＭ）型プラスチック光ファイバコードなど他の形態のプラスチック光ファイバコードの製造方法に適用することが可能である。説明は、コア及びクラッド作製用原料，保護層形成用材料，プリフォーム作製方法，ＰＯＦ作製方法そしてＰＯＦを樹脂で被覆する光ファイバコードの製造方法の順で行う。
【００２０】
コア部の原料は、光伝送の機能を損なわない限りにおいて、特に限定されるものではない。特に好ましく用いられる原料モノマーとしては、メチルメタクリレート（メタクリル酸メチル、ＭＭＡとも称される）、重水素化メチルメタクリレート、トリフルオロエチルメタクリレート、ヘキサフルオロイソプロピル−２−フルオロアクリレートなどが挙げられる。これら各モノマーからポリマーを重合してコア部として用いる。また、これらモノマーを２種類以上用いて、共重合体（コポリマー）からコア部を形成しても良い。用いられるポリマーとしては、メチルメタクリレートの単独重合体（ポリメチルメタクリレート：ＰＭＭＡ）が挙げられる。さらに、単官能の（メタ）アクリレート類、フッ素化アルキル（メタ）アクリレート類、多官能（メタ）アクリレート類、アクリル酸、メタクリル酸の単量体とメチルメタクリレート（ＭＭＡ）との透明な共重合体などが挙げられる。本発明においては、塊状重合が容易であるＭＭＡを重合して得られるＰＭＭＡにてコア部を形成することが好ましい。
【００２１】
特定の波長領域において、Ｃ−Ｈ結合に起因する光の伝送損失を低減する目的で、前記モノマー特にＭＭＡが有する水素原子を重水素原子（Ｄ）またはハロゲン原子で置換したモノマーを用いて重合されたポリマーを用いることもできる。ハロゲン原子には、フッ素原子（Ｆ）が好ましく用いられる。このようなポリマーとしては、重水素化ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ−ｄ８）などが挙げられる。これにより、伝送損失の生じる波長域を長波長化することができ、伝送光の損失を軽減できる。
【００２２】
前記モノマーからポリマーを重合する際には、重合開始剤が用いられる。重合開始剤は、用いられるモノマー、重合されるポリマーに応じて適宜選択される。例えば、過酸化ベンゾイル（ＢＰＯ）、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサネート（ＰＢＯ）、ジ−ｔ−ブチルパーオキシド（ＰＢＤ）、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート（ＰＢＩ）、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バラレート（ＰＨＶ）などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、２種類以上の重合開始剤を併用しても良い。
【００２３】
ポリマーの分子量や分子量分布を制御する目的で、連鎖移動剤（重合度調整剤とも称される）を用いることができる。連鎖移動剤としては、アルキルメルカプタン類（例えば、ｎ−ブチルメルカプタン、ｎ−ペンチルメルカプタン、ｎ−オクチルメルカプタン、ｎ−ラウリルメルカプタン、ｔｅｒｔ−ドデシルメルカプタンなど）、チオフェノール類（例えば、チオフェノール、ｍ−ブロモチオフェノール、ｐ−ブロモチオフェノール、ｍ−トルエンチオール、ｐ−トルエンチオールなど）などを用いることが好ましい。特に、ｎ−オクチルメルカプタン、ｎ−ラウリルメルカプタン、ｔｅｒｔ−ドデシルメルカプタンなどのアルキルメルカプタンを用いることが好ましい。なお、連鎖移動剤は勿論これらに限定されるものではない。また、２種類以上の連鎖移動剤を併用しても良い。
【００２４】
コア部の屈折率を高めるために屈折率調整剤（以下、ドーパントと称する）を添加することもできる。ドーパントは、これを含有するポリマーが無添加のポリマーと比較して屈折率が高くなる性質を有するものである。この性質を有しポリマーと安定して共存可能で、且つ重合条件（加熱および加圧など）下において安定であるものを用いる。例えば、安息香酸ベンジル（ＢＥＮ）、硫化ジフェニル（ＤＰＳ）、リン酸トリフェニル（ＴＰＰ）、フタル酸ベンジル−ｎ−ブチル（ＢＢＰ）、フタル酸ジフェニル（ＤＰＰ）、ビフェニル（ＤＰ）、ジフェニルメタン（ＤＰＭ）、リン酸トリクレジル（tricresyl phosphate   ：ＴＣＰ）、ジフェニルスルホキシド（ＤＰＳＯ）などが挙げられ、特にＢＥＮ、ＤＰＳ、ＴＰＰ、ＤＰＳＯを用いることが好ましい。
【００２５】
コア部を伝送する光は、クラッド部とコア部との界面で全反射する。そこで、クラッド部には、その屈折率がコア部の屈折率より低い化合物を用いる。さらに、コア部との密着性が良く、タフネスに優れ耐熱性にも優れているものが好ましく用いられる。例えば、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）、重水素化メチルメタクリレート、トリフルオロエチルメタクリレート、ヘキサフルオロイソプロピル−２−フルオロアクリレートなどから重合されるアクリル樹脂が挙げられる。また、パーフルオロアルキルメタクリレート系重合体、メタクリル酸エステル共重合体などが挙げられる。
【００２６】
前記モノマーからクラッド部のポリマーを重合する際にも、コア部の形成に用いられる前記重合開始剤，連鎖移動剤を用いることもできる。
【００２７】
また、クラッドにはフッ素樹脂を用いることもできる。例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ：融点１６０℃〜１８０℃）、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ：融点２０６℃）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ：融点３３０℃）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ：融点２５０℃〜２８０℃）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ：融点３００℃〜３１０℃）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ：融点２６０℃〜２７０℃）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ：融点２１０℃）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＥＰＥ：融点２９０℃〜３００℃）などが挙げられる。
【００２８】
さらに、フッ化ビニリデン系重合体を用いることもできる。これは共重合体を含み、例えばフッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体（フッ化ビニリデンを５０重量％以上含むものが好ましく、より好ましくは７０重量％以上９０重量％以下含有するものである）、フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロアセトン共重合体、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体及びフッ化ビニリデンの３元以上の共重合体などが挙げられる。
【００２９】
クラッド部には、光伝送性能を低下させない範囲で、添加剤を添加しても良い。添加剤は、原料モノマーに添加した後に、モノマーからポリマーを重合させることで容易にポリマー中に含有させることができる。添加剤としては、耐候性や耐久性を向上させる安定剤、光伝送性能を向上させる光信号増幅用の誘導放出機能化合物などが挙げられる。誘導放出機能化合物を添加することにより、減衰した信号光を励起光により増幅することが可能となる。これにより伝送距離が向上するので、光伝送リンクの一部にファイバ増幅器として使用することもできる。なお、これら添加剤は、コア部の形成時にモノマーに添加させることでコア部に含有させることもできる。
【００３０】
保護層形成用の樹脂は、耐薬品性，柔軟性が良好なことよりポリオレフィン系樹脂が好適に用いられるが、それに限定されるものではない。ポリオレフィン系樹脂としては、エチレン、プロピレンまたはα−オレフィンなどの重合体が挙げられる。α−オレフィンとしては、例えば、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−ペプテン、１−オクテンなどが挙げられる。これらの重合体としては、例えば、ポリエチレン、エチレンとプロピレンとの共重合体、エチレンとα−オレフィンとの共重合体、ポリプロピレン、プロピレンとα−オレフィンとの共重合体、ポリブテン、ポリイソプレンなどが挙げられる。またポリオレフィン系樹脂は、得られる物性を考慮した上で、適当な組み合わせにてブレンドされているものを用いても良い。
【００３１】
ポリオレフィン系樹脂の分子量及び分子量分布は特に制限されない。しかしながら、重量平均分子量は、通常５０００〜５００００００、好ましくは２００００〜３０００００であり、分子量分布（重量平均分子量Ｍｗ／数平均分子量Ｍｎ）が２〜８０、好ましくは３〜４０である。さらに、保護層形成用の樹脂は、熱による塑性変形や、ＰＯＦの構造破壊による伝送損失の悪化が生じないように低融点樹脂を使うことが好ましい。好ましくは融点１５０℃以下であり、より好ましくは融点１２０℃以下である。
【００３２】
ＳＩ型ＰＯＦは、コア部にＰＭＭＡを用いた場合には、クラッド部にフッ素樹脂を用いることが好ましい。これは、コア部のＰＭＭＡとクラッド部のフッ素樹脂との屈折率の差が、光ファイバとして好ましい範囲であり、またフッ素樹脂の強度が高いためである。ＳＩ型ＰＯＦの製造方法は、溶融紡糸法により行うことが好ましい。溶融紡糸法では、複合紡糸ノズルからコア部となるＰＭＭＡとクラッド部となるフッ素樹脂をそれぞれのホールごとに吐出する。その後にノズルでＰＭＭＡの周りにフッ素樹脂を被覆し複合化することでプリフォームを得る。その後多数の引取ローラを用いて搬送しながら線引きを行いＰＯＦを得ることができる。
【００３３】
ＧＩ型ＰＯＦの製造方法を説明する。始めにＰＭＭＡからなる中空円筒管を用意する。なお、この中空円筒管はクラッド部となる。中空円筒管は、公知の回転重合法により製造しても良いし、市販のパイプを用いても良い。また、中空円筒管は、重合容器として用いるため底付けを行うことが好ましい。そして、その中空円筒管内にＭＭＡとドーパント（例えば、ベンジルメタクリレート）を入れ、界面ゲル重合を行う。中空円筒管内にポリマー（ＰＭＭＡ）を主成分とするコア部が形成されプリフォームを得ることができる。
【００３４】
図１に示すようにプリフォーム１０を加熱炉１１内に配置する。加熱炉１１で加熱するとプリフォーム１０の一部は溶融する。なお、溶融温度は、特に限定されるものではないが１８０℃〜２７０℃の範囲であることが好ましい。溶融した箇所の先端部１０ａを始点として線引き（延伸）を行い、線径モニタ１３を通した後に巻取装置（図示しない）の芯材１４に巻き取りプラスチック光ファイバロール（以下、光ファイバロールと称する）１５を得る。線引きしている際には、線径モニタ１３でＰＯＦ１２の外径をモニタリングし加熱炉１１内のプリフォーム１０の位置や加熱炉１１の温度、巻取装置の巻取速度などを適宜調整する。
【００３５】
巻き取りする芯材１４の径は、ＰＯＦ１２に曲がりが発生し、コアの応力分布による伝送損失の悪化が起こりやすくなるため、２００ｍｍ以上であることが好ましい。なお、大きすぎると重いため取り扱いが困難となることより、より好ましくは３００ｍｍ以上８００ｍｍ以下である。
【００３６】
ＰＯＦの巻き取りは、図１に示されているように紡糸後連続して巻き取っても良いし、一旦無負荷で紡糸を行いプリフォームから所望のＰＯＦを得た後に巻き取りを行っても良い。本発明において、ＰＯＦを巻き取る際の張力（テンション）は、１０ｇ以上１００ｇ以下であることが好ましく、より好ましくは１５ｇ以上９０ｇ以下の範囲であり、最も好ましくは２０ｇ以上８０ｇ以下の範囲である。巻取張力が１０ｇ未満であるとＰＯＦがロール状になり難く、取り扱いに不便となる場合がある。また、１００ｇを超えると、ＰＯＦの径が変動しマイクロベンディングなどの不良の発生原因となる場合がある。また、光ファイバロール１５で保存している際に、ＰＯＦ１２に巻き癖がつくことにより被覆時に安定且つ均一に樹脂が被覆されない場合が生じる。また、巻き取る際には、１列の配列で巻き取る整列巻きを行うことで、ＰＯＦ同士の接触を最小限とすることが可能となる。
【００３７】
光ファイバロール１５を図２に示す被覆ライン２０の送出機２１に取り付ける。送出機２１を用いてＰＯＦ１２を被覆ライン２０に送り出す。ＰＯＦ１２は、テンション制御機２２でテンションが調整されつつ被覆装置２３に搬送される。なお、被覆時の張力（被覆張力）は、ＰＯＦ１２に変形を与えないため小さいほど好ましい。本発明においては、１００ｇ以下とすることが好ましく、より好ましくは９０ｇ以下とすることであり、最も好ましくは、８０ｇ以下とすることである。なお、被覆張力の下限値は特に限定されるものではないが、被覆時にＰＯＦ１２が弛まないように１０ｇ以上とすることが好ましい。被覆装置２３は、金型２４を備え樹脂供給装置２５が取り付けられている。樹脂供給装置２５から供給される樹脂は、被覆装置２３の押出機（図示しない）により金型２４からＰＯＦ１２を被覆して押し出される。このときの樹脂の温度は、１５０℃以下で被覆することが好ましく、より好ましくは１４０℃以下であり、最も好ましくは１３０℃以下である。１５０℃を超えると、ＰＯＦ１２、特にコアの温度が上昇しさらに被覆時の張力により塑性変形を起こすおそれがある。これにより局所的変形（マイクロベンディング）が発生し伝送損失が悪化するおそれがある。以下の説明において、樹脂が被覆されたＰＯＦをプラスチック光ファイバコード（光ファイバコード）２６と称する。
【００３８】
光ファイバコード２６は、樹脂を硬化させるために水槽２７に搬送される。なお、水槽２７に搬送される前にサイジングダイス２８を通すことにより保護層の厚みを均一にできるために好ましい。光ファイバコード２６は、水槽２７を通り樹脂が硬化して保護層が形成される。そして、引取機２９の複数の引取ローラ３０，３１に掛け渡されながら搬送される。保護層は、引取ローラ３０，３１により延伸されることで、ポリマー分子の再配列が生じて強靭性が向上する。また、本発明において光ファイバコード２６を水槽２７内で冷却する際の張力を調整する。すなわち、ＰＯＦ１２に加熱され流動性を有する樹脂が被覆された際には、ＰＯＦ１２の温度も上昇する。それにより、ＰＯＦ１２を構成するポリマー分子（複数のポリマー分子が集まっているポリマー分子群を含む）は、流動性を有する。その状態で大きな張力が付与されるとポリマー分子はその力の方向に配列しやすくなる。その状態で冷却されるとポリマー分子が局所的に配列している結晶化が生じるおそれがある。そこで、本発明においては、冷却している際の光ファイバコード２６に付与される冷却張力は、１００ｇ以下とすることが好ましく、より好ましくは９０ｇ以下とすることであり、最も好ましくは、８０ｇ以下とすることである。なお、冷却張力の下限値は特に限定されるものではないが、冷却時に光ファイバコード２６が弛まないように１０ｇ以上とすることが好ましい。また、このときの冷却温度は、０℃以上８０℃以下であることが好ましく、より好ましくは４℃以上６０℃以下であり、最も好ましくは７℃以上５０℃以下とすることである。
【００３９】
そして、光ファイバコード２６は、巻取テンション制御機３２で芯材に巻き取られる際のテンションも調整されることが好ましい。芯材３３には、巻取機３４が接続しており、光ファイバコード２６は、芯材３３に巻き取られプラスチック光ファイバコードロール（以下、光ファイバコードロールと称する）３５が得られる。光ファイバコードロール３５として巻き取られる際の張力（巻取張力）が大きすぎると、マイクロベンディングの発生の原因となる。そこで、巻取張力を１００ｇ以下とすることが好ましく、より好ましくは９０ｇ以下とすることであり、最も好ましくは、８０ｇ以下とすることである。なお、巻取張力の下限値は特に限定されるものではない。しかしながら、あまり小さいと光ファイバコードロール３５を保存している際に、光ファイバコード２６がほぐれるなどの支障をきたすおそれがある。そこで、１０ｇ以上とすることが好ましい。
【００４０】
図３に本発明に係るプラスチック光ファイバコード２６の断面図を示す。ＰＯＦ１２の径Ｄ（μｍ）は、特に限定されるものではないが、２００μｍ以上７５０μｍ未満であることが好ましい。ＰＯＦ１２の径Ｄが、２００μｍ未満であると線引きが不安定になり切断などのおそれが生じる。また、ＰＯＦ１２に熱可塑性樹脂を被覆する際に、ＰＯＦ１２に付加される熱量が大きくなるため、ＰＯＦ１２の熱ダメージが大きくなり伝送損失，帯域特性などの光学特性の悪化が生じるおそれがある。なお、コア１２ａの径は特に限定されないが、２５０μｍ以上７３０μｍ以下の範囲であることが好ましい。クラッド１２ｂの厚みも特に限定されないが、２μｍ以上１００μｍ以下の範囲であることが好ましい。
【００４１】
保護層４０の厚みも特に限定されるものではない。しかしながら、ＰＯＦ１２を保護し、かつ保護層自身の破損などが生じ難くなる程度の厚みであることが好ましい。また、光ファイバコード２６の可撓性に影響を及ぼさない程度の厚みであることが好ましい。具体的には、保護層４０の平均厚み（以下、保護層厚みと称する）Ｌ（μｍ）は、５００μｍ以下であることが好ましい。５００μｍを超えると、被覆用樹脂が有する熱エネルギーが大きいため、ＰＯＦ温度特にコアの温度の上昇によりＧＩ型の構造が変性するおそれが生じる。その変性により伝送損失，帯域特性などの光学特性が悪化することがある。また、保護層厚みＬ（μｍ）があまり薄いとＰＯＦ１２を外部の環境から保護する役割を果たさないおそれが生じる。そこで、保護層厚みＬ（μｍ）は、１００μｍ以上５００μｍ以下の範囲であることが好ましく、より好ましくは１５０μｍ以上４８０μｍ以下であり、最も好ましくは２００μｍ以上４５０μｍ以下の範囲である。
【００４２】
保護層を５００μｍより厚く形成する際には、ＰＯＦ１２への熱ダメージを回避するために複数回被覆する方法が適用できる。例えば、７００μｍの厚みの保護層を形成する場合には、１回目の被覆で３００μｍの厚みの保護層を形成する。その後に、４００μｍの厚みの保護層を形成することで、所望の厚みの保護層が形成されている光ファイバコード（または光ファイバケーブル）を得ることができる。この場合に、１回目の保護層の厚みよりも２回目の保護層の厚みを厚くすることが好ましい。すなわち、１回目の被覆を行う際には、樹脂を直接ＰＯＦに被覆するためＰＯＦが受ける熱ダメージが大きい。しかしながら、２回目の被覆では、１回目の被覆で形成されている保護層が一種の断熱層となるため樹脂が有している熱がＰＯＦに与えるダメージを軽減できる。
【００４３】
ＰＯＦ１２へ熱可塑性樹脂を被覆する際のテンションの付与を極力抑制することが好ましい。これにより、ＰＯＦ１２にテンションが付加されることによりマイクロベンディング（ＰＯＦの微小曲げ）の発生を抑制できる。保護層厚みＬ（μｍ）とＰＯＦの径Ｄ（μｍ）との比（Ｌ／Ｄ）を０．１≦（Ｌ／Ｄ）≦１．５の範囲とすることが好ましく、０．３≦（Ｌ／Ｄ）≦１．５の範囲とすることがより好ましく、最も好ましくは、０．５≦（Ｌ／Ｄ）≦１．２の範囲とすることである。
【００４４】
また、本発明においてプリフォーム１０から線引きしてＰＯＦ１２を作製し、被覆を行う一連の工程は、一度光ファイバロール１５として巻き取る形態に限定されるものではない。例えば、プリフォーム１０を製造後、加熱炉１１を用いて線引き延伸を行いＰＯＦ１２を作製し、そのＰＯＦ１２を被覆ラインに搬送して被覆装置を用いて樹脂を被覆して保護層を形成する形態でも良い。
【００４５】
図４（ａ）にＧＩ型ＰＯＦ，（ｂ）にＳＩ型ＰＯＦの半径方向と屈折率との関係を説明するグラフを示す。ＧＩ型ＰＯＦでは、コア１２ａの最大屈折率ｎcomax とクラッド１２ｂの屈折率ｎclとの差が０．００１以上であることが好ましい。また、ＳＩ型ＰＯＦでは、コア５０の屈折率ｎcoとクラッド５１の屈折率ｎclとの差は、０．００１以上であることが好ましい。それぞれの屈折率差の上限は特に限定されるものではない。
【実施例１】
【００４６】
以下、実施例１を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実験に示す材料の種類, それらの割合，操作などは、本発明の精神から逸脱しない限り適宜変更することができる。説明は、本発明に係る実験１で詳細に行う。本発明に係る実験２及び３並びに比較実験である実験４及び５については、実験１と同じ条件の箇所の説明は省略する。後に実験条件及び実験結果を表１にまとめて示す。
【００４７】
実験１では、ＰＭＭＡからなるクラッド部を公知の回転重合法で製造し、中空円筒状の管を得た。次にＭＭＡ（メチルメタクリレート）を主原料にコア部を作製した。ドーパントとしてジフェニルスルフィド（ＤＰＳ）を用いて、ＭＭＡに対して７重量％加えた。その後に１００℃で４８時間界面ゲル重合を行った。そして、直径２０ｍｍ，長さ６５０ｍｍのプリフォーム１０を得た。このプリフォーム１０の屈折率は、コア部の中心が最大屈折率１．５０であり、クラッド部は１．４９であった。プリフォーム１０を２４０℃で加熱し線引き（延伸）を行った。そして、径Ｄ（μｍ）が３００μｍのＧＩ型ＰＯＦ１２を得た。このときに巻き取りテンションを５０ｇとしてＰＯＦ１２を光ファイバロール１５として巻き取った（巻取方法１と称する）。なお、このＰＯＦ１２の波長６５０ｎｍにおける伝送損失は、２００ｄＢ／ｋｍであった。
【００４８】
保護層形成用の熱可塑性樹脂には、低密度ポリエチレン（融点１１５℃）を用いた。ＰＯＦ１２の搬送速度を１６ｍ／ｍｉｎとし、樹脂温度を１２０℃で被覆形成を行った。なお、被覆は保護層厚みＬ（μｍ）が２２５μｍとなるように行った。被覆する際のテンションが３０ｇ、巻き取る際のテンションが３０ｇとなるようにテンション制御機２２，３２でテンションの調整を行った。得られた光ファイバコード２６の伝送損失を測定したところ、波長６５０ｎｍで２００ｄＢ／ｋｍであった。
【００４９】
実験２では、延伸後に得られたＰＯＦ１２を一旦垂れ落としをした後に、巻取テンションを５０ｇとして巻き取った（巻取方法２と称する）。この条件以外は実験１と同じ条件で、光ファイバコード２６を作製した。その伝送損失は、１８０ｄＢ／ｋｍであった。
【００５０】
実験３では、延伸後に得られたＰＯＦ１２を巻取テンション１００ｇとして巻取方法２で巻き取った。この条件以外は実験１と同じ条件で、光ファイバコード２６を作製した。その伝送損失は、２００ｄＢ／ｋｍであった。
【００５１】
比較実験である実験４では、延伸後に得られたＰＯＦを巻取テンション２００ｇとして巻取方法１で巻き取った。この条件以外は実験１と同じ条件で、光ファイバコードを作製した。その伝送損失は、６００ｄＢ／ｋｍであった。
【００５２】
比較実験である実験５では、延伸後に得られたＰＯＦを巻取テンション２００ｇとして巻き取った。巻き取る際には、芯材１４に２列以上となるように巻き取った（巻取方法３と称する）。この実験条件以外は実験１と同じ条件で、光ファイバコードを作製した。その伝送損失は、６００ｄＢ／ｋｍであった。
【００５３】
【表１】
2005326502.tif 000003
【００５４】
表１からＰＯＦを得た後に保護層を被覆して光ファイバコードを得るまでに、１００ｇを超える張力が付与されると、伝送損失の悪化を招くことが分かる。
【実施例２】
【００５５】
実施例２を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。なお、実施例２においても材料の種類，それらの割合，操作などは、本発明の精神から逸脱しない限り適宜変更することができる。説明は本発明に係る実験６で詳細に行い、本発明に係る実験７ないし１０及び比較例である実験１１ないし１４については、実験６と同じ条件の個所の説明は省略する。なお、実験条件及び実験結果については、後に表２にまとめて示す。
【００５６】
実験６では、実験１と同じ条件で径Ｄ（μｍ）が、３００μｍのＧＩ型ＰＯＦ１２を得た。このＰＯＦ１２の波長６５０ｎｍにおける伝送損失は、２００ｄＢ／ｋｍであった。
【００５７】
保護層形成用の熱可塑性樹脂には、低密度ポリエチレン（融点１１０℃）を用いた。ＰＯＦ１２の搬送速度を１６ｍ／ｍｉｎ，樹脂温度を１１０℃とした。また、保護層厚みＬ（μｍ）が２２５μｍとなるように被覆を行った。このときの被覆テンションは３０ｇとした。作製された光ファイバコード２６の６５０ｎｍにおける伝送損失を測定したしたところ、１８０ｄＢ／ｋｍであった。
【００５８】
実験７では、被覆テンションを１００ｇとした以外は、実験６と同じ条件で行った。作製された光ファイバコード２６の伝送損失を測定したところ、３００ｄＢ／ｋｍであった。実験８では、樹脂温度１２０℃とした以外は、実験６と同じ条件で行った。作製された光ファイバコード２６の伝送損失を測定したところ、１８０ｄＢ／ｋｍであった。実験９では、保護層厚みＬ（μｍ）を４５０μｍとし、樹脂温度を１２０℃とした以外は、実験６と同じ条件で行った。作製された光ファイバコード２６の伝送損失を測定したところ、２５０ｄＢ／ｋｍであった。
【００５９】
実験１０では、直径３０ｍｍ、長さ５００ｍｍのプリフォーム１０を製造した。このプリフォーム１０を２７０℃で線引きして径Ｄ（μｍ）が５００μｍのＧＩ型ＰＯＦ１２を得た。このＰＯＦ１２を用いて、樹脂温度１２０℃，保護層厚みＬ（μｍ）が５００μｍとなるように被覆を行った。なお、前述した条件以外は、実験６と同じ条件で行った。作製された光ファイバコード２６の伝送損失を測定したところ、１８０ｄＢ／ｋｍであった。
【００６０】
実験１１では、被覆張力を１５０ｇとした以外は、実験６と同じ条件で行った。作製された光ファイバコード２６の伝送損失を測定したところ、５００ｄＢ／ｋｍであった。実験１２では、被覆張力を２００ｇとした以外は、実験６と同じ条件で行った。作製された光ファイバコード２６の伝送損失を測定したところ、６００ｄＢ／ｋｍであった。実験１３では、被覆張力を２００ｇとし、保護層厚みＬを４５０μｍとした以外は実験６と同じ条件で行った。作製された光ファイバコード２６の伝送損失を測定したところ、８００ｄＢ／ｋｍであった。実験１４では、樹脂温度を１５５℃とした以外は実験６と同じ条件で行った。作製された光ファイバコード２６の伝送損失を測定したところ、６８０ｄＢ／ｋｍであった。
【００６１】
【表２】
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【００６２】
表２からポリマーを主成分に構成されているＰＯＦに樹脂を被覆する際に、被覆張力が１００ｇより大きいと局所的に塑性変形が発生し、局所歪み（マイクロベンディング）により伝送損失などの光学特性が悪化することが分かる。特に被覆用樹脂の温度が１５０℃を超えると被覆張力でＰＯＦの変形が容易に起こり、伝送損失の悪化が生じやすくなっている。なお、被覆張力が１０ｇより小さいとＰＯＦがたるんで被覆し難くなり、光ファイバコードの外径が不均一となる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明に係るプラスチック光ファイバコードの製造方法を説明するための概略図である。
【図２】本発明に係るプラスチック光ファイバコードの製造方法を説明するための概略図である。
【図３】本発明に係るプラスチック光ファイバコードの断面図である。
【図４】プラスチック光ファイバの屈折率分布を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
【００６４】
１２  プラスチック光ファイバ
２０  被覆ライン
２２  テンション制御機
２３  被覆装置
２６  光ファイバコード
３２  巻取テンション制御機
Ｄ  プラスチック光ファイバ径
Ｌ  保護層厚み
【図１】
2005326502.tif 000005
【図２】
2005326502.tif 000006
【図３】
2005326502.tif 000007
【図４】
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